Создание энергосистем и объединение их между собой на огромных территориях стало основным направлением развития электроэнергетики мира в 20 веке. Это обусловлено отличительной особенностью отрасли, в которой производство и потребление продукции происходят практически одновременно. Невозможно накопление больших количеств электроэнергии, а устойчивая работа электростанции и сетей обеспечивается в очень узком диапазоне основных параметров режима. В этих условиях надежное электроснабжение от отдельных электростанций требует резервирование каждой станции, как по мощности, так и по распределительной сети.
Известно, что объединенная работа энергосистем позволяет уменьшить необходимую установленную мощность в основном за счет разновременности наступления максимумов электрической нагрузки объединения, включая и поясной сдвиг во времени, сокращения необходимых резервов мощности вследствие малой вероятности одновременной крупной аварии во всех объединяемых системах.
Кроме того, удешевляется строительство электростанций за счет укрупнения их агрегатов и увеличения дешевой мощности на ГЭС, используемой только в переменной части суточного графика электрической нагрузки. В объединении может быть обеспечено рациональное использование энергомощностей и энергоресурсов за счет оптимизации режимов загрузки различных типов электростанций.
Но главным преимуществом энергообъединения является возможность широкого маневрирования мощностью и электроэнергией на огромных территориях в зависимости от реально складывающихся условий. Дополнительное электросетевое строительство, связанное с созданием энергообъединений, не требует больших затрат, так как при их формировании используются в основном линии электропередачи, необходимые для выдачи мощности электростанций, а затраты на них с лихвой окупаются удешевлением строительства крупной электростанции по сравнению с несколькими станциями меньшей мощности. И, следовательно, только объединенная работа энергосистем позволяет обеспечить более экономичное, надежное и качественное электроснабжение потребителей.
Однако параллельная работа энергосистем на одной частоте требует создания соответствующих систем управления их функционированием, включая и противоаварийное управление, а также координации развития энергосистем. Это обусловлено тем, что системные аварии в большом объединении охватывают огромные территории и при современной «глубине» электрификации жизни общества приводят к тяжелейшим последствиям и огромным ущербам.
Строение и принцип действия электростанции
... природной энергии существуют следующие типы тепловых электростанций: тепловые электростанции на органическом топливе (уголь, мазут, природный газ, ... минимально необходимую рабочую мощность электрогенерирующих агрегатов должна обеспечить энергосистема. Существуют аналогичные графики ... работы ГАЭС. А во время пиковых нагрузок ГАЭС переходит на генераторный режим, т. е. вырабатывает электроэнергию за счет ...
Поскольку электроэнергия «не складируется», при возникновении дефицита она не может быть свободно куплена на мировом рынке и доставлена в любое место, как и другие продукты и товары. Поэтому обеспечение надежного и экономичного электроснабжения требует заблаговременного начала строительства новых генерируемых источников и электрических сетей, так как энергетические объекты весьма дороги и трудоемки. При этом необходимо обеспечить рациональный состав этих источников по используемым энергоресурсам, их основным техническим характеристикам; их регулировочным возможностям в суточном, недельном и годовом разрезе, а также их размещение.
Для этого необходима координация развития энергосистем и энергообъединений путем прогнозирования, как на долгосрочную, так и на краткосрочную перспективу, которое должно периодически повторяться. Последнее обусловлено тем, что все исходные данные для прогнозирования весьма неопределенны даже в условиях плановой экономики страны. Очевидно, что в условиях рыночной экономики эта неопределенность многократно возрастает.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
- Краткая характеристика электрооборудования ТП
Механический цех машиностроительного завода предназначен для серийного производства изделий. Для этой цели установлено основное оборудование: обдирочные, шлифовальные, анодно-механические станки и др.
На стороне 10 кВ трансформатора установлена ячейка КСО-366, с выключателем нагрузки, трансформатором тока и трансформатором напряжения. Так же установлены шины и изоляторы.
Защита от токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ выполнена автоматическими выключателями серии ВА51Г-25.
Распределительная сеть выполнена шинопроводом марки ШМА 73У3, двумя распределительными шинопроводами марки ШРА-4 и ШРА2, так же распределительным шкафом серии ПР85. Соединение с электроприемниками осуществляется проводами марки АПРТО. Соединение шинопроводов и распределительного шкафа осуществляется кабелями марки АПВГ.
НаименованиеКоличествоPном,
кВтКиCos /
tg ПВ, %Pn,
кВтШлифовальные
станки5630,140,5/1,5Обдирочные
Станки типа РТ-3415350,170,65/0,76Кран мостовой1380,10,5/1,54060Обдирочные станки типа РТ-2506280,170,65/0,76Анодно-механические станки типа МЭ-31817,20,170,65/0,76Анодно-механические станки типа МЭ-12980,170,65/0,76Вентилятор вытяжной1250,60,8/0,6Вентилятор приточный1280,60,8/0,61.2 Ведомость электрических нагрузок
2. РАСЧЕТНО ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Определение электрических нагрузок от силовых потребителей.
Таблица 2.1 Исходные данные.
НаименованиеКоличествоPном,
кВтКиCos /
tg ПВ, %Pn,
кВтШлифовальные
станки5630,140,5/1,5Обдирочные
Станки типа РТ-3415350,170,65/0,76Кран мостовой1380,10,5/1,54060Обдирочные станки типа РТ-2506280,170,65/0,76Анодно-механические станки типа МЭ-31817,20,170,65/0,76Анодно-механические станки типа МЭ-12980,170,65/0,76Вентилятор вытяжной1250,60,8/0,6Вентилятор приточный1280,60,8/0,6
Рассчитываем среднесменную активную мощность: (2. 1)
Определяем коэффициент силовой сборки:
(2. 2)
Определяем средний коэффициент использования:
(2. 3)
Определяем сумму номинальных мощностей электроприемников: Определяем эффективное число электроприемников:
Компенсация реактивной мощности (3)
... установки. Компенсация реактивной мощности — это приближение источника реактивной мощности к потребителю. Определяем мощность компенсирующей ... типу и мощности; повышение качества ремонта двигателей; отключение малозагруженных силовых трансформаторов с переводом нагрузки на другой трансформатор. Так как коэффициент реактивной мощности в нашей работе ... воздействие на механическую систему автомата ...
(.2. 4)
Определяем коэффициент максимума:
[1., с. 54, таб. 2.13]
Определяем максимальную активную мощность:
(2. 5)
Определяем среднесменную реактивную мощность:
(2. 6)
т.к. , то
Определяем полную максимальную мощность:
(2. 7)
Таблица 2.2 Расчетные данные.
Наименование∑Pном,кВтmPсм, кВарQсм, кВарnэKmaxPmax,
кВтQmax,кВарSmax,кВарШлифовальные
станки315-44,166,1——Обдирочные
Станки типа РТ-341175-3022,8——Кран мостовой38-1928,5——Обдирочные станки типа РТ-250168-28,521,6——Анодно-механические станки типа МЭ-31137,6-23,417,8——Анодно-механические станки типа МЭ-1272-12,29,2——Вентилятор вытяжной25-1511,2——Вентилятор приточный28-1712,7——Итого:959817019062,243812092552.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства
Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям нерациональна по следующим причинам: возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью, и дополнительные потери напряжения в питательных сетях. Ввод источника реактивной мощности приводит к снижению потерь в период максимума нагрузки в среднем на 0,081 кВт/квар. В настоящее время степень компенсации в период максимума составляет 0,25 квар/кВт, что значительно меньше экономически целесообразной компенсации, равной 0,6 квар/кВт.
При выборе средств компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий необходимо различать по функциональным признакам две группы промышленных сетей в зависимости от состава их нагрузок: первая группа — сети общего назначения (сети с режимом прямой последовательности основной частоты 50 Гц.); вторая группа сети со специфическими нелинейными, несимметричными и резко переменными нагрузками.
Наибольшая суммарная реактивная нагрузка предприятия, принимаемая для определения мощности компенсирующей установки равна: QM1=KHCQP, где KHC коэффициент учитывающий несовпадения по времени наибольшей активной нагрузки энергосистемы и реактивной нагрузки предприятия.
По входной реактивной мощности QЭ1 определяют суммарную мощность компенсирующего устройства предприятия, а по назначению QЭ2 регулируемую часть компенсирующего устройства.
Суммарную мощность компенсирующего устройства QЭ1 определяют по балансу реактивной мощности на границе электрического раздела предприятия и энергосистемы в период наибольшей активной нагрузки энергосистемы: QK1=QM1+QЭ2. Для промышленных предприятий с присоединяемой суммарной мощностью трансформаторов менее 750 кВ*А значение мощности компенсирующего устройства QЭ1 задается энергосистемой и является обязательным при выполнении проекта электроснабжения предприятия.
Компенсация реактивной мощности
... компенсации реактивной мощности Для искусственной компенсации реактивной мощности, называемой иногда "поперечной" компенсацией, применяются специальные компенсирующие устройства, являющиеся источниками реактивной энергии ёмкостного характера. До 1974 г. Основным нормативным показателем, характеризующим потребляемую промышленным предприятием реактивную мощность, ...
По согласованию с энергосистемой, выдавшей технические условия на присоединение потребителей, допускается принимать большую по сравнению с QЭ1 суммарную мощность компенсирующего устройства, если это снижает приведенные затраты на систему электроснабжения предприятия в целом.
Средствами компенсации реактивной мощности являются в сетях общего назначения батареи конденсаторов (низшего напряжения НБК и высшего напряжения ВБК) и синхронные двигатели в сетях со специфическими нагрузками, дополнительно к указанным средствам, силовые резонансные фильтры (С
